薄煤层采煤机截割部齿轮疲劳可靠性分析

截割部齿轮作为采煤机传动系统的重要机构,其疲劳可靠性对采煤机的可靠性和综采工作面的效率有着重要的影响.构建采煤机截割部的虚拟样机仿真平台,加载螺旋滚筒瞬时动态载荷,得到齿轮副的接触力动态载荷.利用有限元软件ANSYS和疲劳耐久性分析软件FE-SAFE分析得到齿轮副的最大等效应力为550.481 MPa,最低循环寿命为1...     

基于ANSYS的采煤机截割部传动齿轮疲劳分析

传动齿轮是采煤机截割部传动系统中的重要功能零件,由于受多种因素的影响导致其疲劳破坏形式具有多样性,很难找到与之相适应的寿命估算方法。针对此问题,提出了基于ANSYS的采煤机截割部传动齿轮疲劳分析方法,通过分析齿轮疲劳的影响因素,对传动齿轮进行有限元分析,得到齿轮的应力分布与应变结果,利用齿轮疲劳S-N曲线并结合损伤理论计算,最终完成传动齿轮的寿命预测。结果表明,经ANSYS分析的传动齿轮疲劳位置与实际情况相符合,寿命估算的精确度较高,能够为传动齿轮疲劳分析和优化改进提供参考。     

基于计算机模拟技术的采煤机截割部行星齿轮多体动力学仿真分析

针对采煤机截割部的行星齿轮减速器利用UG软件和ADAMS软件构建其简化模型并将模型导入ADAMS软件进行模拟仿真,在对虚拟样机模型进行动力学分析的基础上,得出行星齿轮的轮齿啮合接触力和行星齿轮负载之间存在线性变化关系,截割部行星减速器的齿轮载荷分析能够为采煤机截割部奠定理论基础。     

采煤机截割部载荷分析与轴承寿命研究

为研究采煤机截割部在随机载荷下轴承的寿命,利用采煤机滚筒工作过程中采集到的截割电流,计算出采煤机实际采煤过程中截割部的随机负载。根据采煤机截割部随机负载和时间形成的载荷谱,采用不稳定变应力的疲劳损伤理论求解轴承的计算载荷,进而求解出截割部轴承的寿命。根据上述分析对某型号采煤机截割部一轴轴承进行了寿命计算,计算结果表明,在煤层条件较好情况下轴承寿命满足要求。以工作电流为计算基础求解轴承寿命,为采煤机轴承实际寿命预测和结构优化提供了一定的参考依据。     

考虑齿侧间隙的采煤机截割部扭转角加速度分析

为了研究齿侧间隙对采煤机截割部各齿轮扭转角加速度的影响,利用AMESim软件建立了采煤机截割部传动系统模型,采用ANSYS Workbench计算出截割部每级齿轮副的扭转刚度。对整个传动系统扭转角加速度进行仿真分析,得到各齿轮扭转角加速度仿真结果。结果表明齿侧间隙增大了各传动齿轮的扭转角加速度,同时提出了齿轮扭矩修正系数,为截割部齿轮设计提供了更为可靠的理论依据。     

电牵引采煤机截割部动力学分析

应用UG软件建立了某型号电牵引采煤机截割部的三维实体装配模型,然后把该装配模型导入到ADAMS中,建立了采煤机截割部的虚拟样机,并对其齿轮传动系统齿轮间啮合力进行了仿真计算,为采煤机截割部的设计和改进提供了依据。     

基于ANSYS Workbench的采煤机截割部扭转刚度及角加速度分析

主要针对采煤机截割部行星齿轮扭转角加速度影响因素进行分析,借助AMESim软件构建截割部传统系统三维模型并对不同齿侧间隙情况下的齿轮副扭转刚度进行计算,通过仿真分析证明,传动系统齿轮间隙对于齿轮扭转角加速度会产生影响,间隙越大,扭转角加速度越大,为进一步优化改进采煤机截割部齿轮设计提供理论参考。     

双电机采煤机截割部直齿传动特性分析

对一种适用于薄煤层的双电机采煤机进行了研究,首先采用Pro/E对采煤机截割部进行了三维实体建模,并在ADAMS软件中对其直齿传动进行了动力学分析,得到了各级直齿啮合力的动态特性。对仿真结果进行了分析,并提出了改善齿轮传动特性,提高截割部零件寿命的可行性建议。     

基于ANSYS的采煤机摇臂的有限元分析

由于采煤机工作条件恶劣,所以要求采煤机截割部摇臂壳体有足够的强度和刚度。利用三维软件Pro/E建立了采煤机截割部摇臂壳体的实体模型,导入有限元分析软件ANSYS后对其结构进行应力分析,获得了采煤机截割部摇臂的应力和变形状态,为采煤机截割部的进一步改进提供了依据。     

采煤机镐形截齿疲劳寿命分析及优化

为了寻找采煤机镐形截齿合理的安装姿态,并分析和提高镐形截齿的疲劳寿命,以MG600采煤机滚筒为研究对象,利用UG建立4种不同切向安装角度截齿的MG600采煤机滚筒,通过LS-DY-NA对这4种采煤机滚筒截割煤壁的过程进行模拟,得出镐形截齿所受的截割阻力图,将所求得的截割阻力数据导入MATLAB中求出截割阻力均值,在UG/NASTRAN中将此截割阻力均值加载到不同切向安装角度的截齿上并分析其疲劳寿命.研究结果表明,切向安装角度为45°镐形截齿的疲劳寿命最长,且不易折断.     

采煤机截割部电机扭矩轴断裂可靠性分析

扭矩轴是联接电机和传动系统的关键零件,采煤机受载过大时,扭矩轴在卸荷槽处折断以保护采煤机截割部。结合采煤机工况,利用ADAMS和ANSYS对扭矩轴进行分析,得到了扭矩轴最大剪切应力值、时刻和位置。基于刚柔耦合仿真结果,分析得到了扭矩轴Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型应力强度因子。基于可靠性理论,构建以应力强度因子-材料断裂韧度干涉公式,得到扭矩轴的断裂可靠度和断裂疲劳寿命可靠度。     

采煤机截齿载荷及运动特性的研究与分析

以某型采煤机截齿为研究对象,分析了采煤机截齿工作原理,对采煤机截齿载荷和运行特性进行研究和分析。研究结果表明:采煤机截齿载荷呈现先增加后减小的趋势;截割阻力矩、截割深度、截齿X方向位移、截齿Y方向位移均呈现周期性变化的趋势,且截齿Y方向位移变化趋势较为复杂。该研究为采煤机截齿疲劳寿命的提高、开采和掘进效率的提升等方面提供理论依据及技术支持。     

采煤机摇臂力学分析与结构优化

以MG710-WD型采煤机摇臂为研究对象,在两种工况条件下,用ANSYS软件对摇臂危险截面进行有限元分析,得到等效应力分布情况及疲劳寿命,为摇臂的结构优化提供理论参考。     

采煤机滚筒结构参数的优化分析

以采煤机滚筒为研究对象,用UG三维软件对煤层和滚筒各零部件进行建模,应用ANSYS/LS-DYNA软件对滚筒截割煤层的过程中所受的阻力进行动态分析,使用后处理软件LS-Preport分析滚筒所受阻力的情况,得知截割煤层过程中滚筒所受阻力较大。为改善滚筒受力,对滚筒的螺旋升角进行模拟优化,优化后显著降低了滚筒的载荷波动系数、阻力峰值、截割比能耗。     

基于振动与声发射融合的采煤机截割部故障诊断研究

采煤机截割部传动齿轮的工作状态影响着传动系统的工作效率。对齿轮故障监测与诊断进行研究,采用CATIA建立故障齿轮模型,利用仿真软件ADAMS与COMSOL仿真齿轮啮合瞬间产生的振动与声发射信号,对信号进行特征提取,采用BP神经网络对采煤机截割部齿轮故障进行诊断。仿真结果表明,振动与声发射融合对微小齿轮裂纹的识别具有较高准确性,对采煤机故障诊断具有一定的指导意义。     

基于EDEM的采煤机滚筒工作性能的仿真研究

为研究不同工况参数下采煤机滚筒的落煤特性,以MG500/1180-WD型号采煤机为研究对象,采用EDEM离散元仿真软件建立三维仿真模型,综合考虑煤岩块度、顶板压力对采煤机截割性能的影响,研究采煤机截割煤岩的动态过程,利用单因素试验法分析截割过程中煤岩颗粒的运动轨迹,研究不同截深、转速对采煤机装煤率、滚筒三向载荷、截割比能耗的影响以及滚筒包络范围内颗粒平均速度的变化曲线。结果表明:采煤机装煤率随转速增大先增后减的趋势,随截深增大而增大;滚筒三向载荷随转速增大而减小,随截深增大而增大;截割比能耗随转速、截深增大而增大。综合考虑选择低转速、大截深的滚筒可以在一定程度上提高采煤机装煤率;同时为提高采煤机的截割效率,减小耗损可以在保障装煤率的前提下,适当减小截深。研究结果为采煤机高效截割提供了改进参考。     

采煤机截割部中滚筒座的有限元分析

采煤机滚筒座在截割部中的作用主要是连接并输出动力给截割滚筒,从而让采煤机完成割煤和装煤。它是整个传动系统中受力情况最复杂,传递力和扭矩最大的零件之一。利用UG三维造型软件建立某新型采煤机截割部行星减速机构的简化模型,并对该机构中的滚筒座进行结构和强度分析,得出滚筒座在所受载荷下的应力和应变云图。结果验证了该减速机构中的滚筒座结构设计是合理的,对其他同类机械的结构设计及优化研究具有一定的参考价值。     

MG2×500-1150WDK采煤机截割部优化设计

对采煤机截割部进行改进设计,采用电动机-摇臂-行星齿轮传动-滚筒传动方式。在此方案中单级直齿圆柱齿轮减速和双级行星机构减速共同使用,这样可以大大简化截割部结构,且提高第1级小齿轮的使用寿命。     

基于ANSYS的采煤机截割部扭矩轴有限元分析

以MG800/2000-GWD型采煤机截割部扭矩轴为研究对象,利用Pro/E软件完成U、V、I三种槽形的扭矩轴卸荷槽结构建模,采用静力学有限元方法建立3种槽形的扭矩轴静力学模型,利用有限元分析软件ANSYS Workbench分析得到同等条件下U形、V形、I形卸荷槽的应力云图,确定U形卸荷槽力学特性最优,为其他型号采煤机截割部扭矩轴的设计提供了参考依据。